抵抗とは？/ モビット
[ 546] 抵抗器 - Wikipedia
[引用サイト] http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8A%B5%E6%8A%97%E5%99%A8
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電気回路用部品として、電流の制限や、電圧の分圧、時定数回路などの用途に用いられる。集積回路など半導体素子の内部にも、等価的な抵抗素子が形成されているが、この項では独立した回路部品としての抵抗器について述べる。 理想的な抵抗器とは、素子に加えられる電圧や流れる電流に関わらず、一定の電気抵抗を示す部品である。 実際の抵抗器は理想と異なってはいるが、周囲環境の変化や自己発熱により温度が変わった場合でも電気抵抗値の変動が最少となるように設計されている。 逆に温度によって抵抗値が変化する素子はサーミスタと呼ばれ、温度センサとして使用される。 実際の電子回路では、受動素子の一つであるコンデンサとともに用いられることが多く、両者の頭文字を取って CR と表現されることが多い。 抵抗器は、電力を消費することにより発熱するので、定格電力が規定されており、その範囲内で使用することが求められる。単位はW（ワット）である。小は1/32W程度から、大は数百W程度まである。 抵抗にかけられる電圧の上限。通常の回路では定格電圧は定格電力によって制限される場合が多いが、高い電圧を扱う回路において、高い抵抗値の素子を用いる場合や、小型のチップ抵抗器を用いる場合には注意が必要となる。 一昔前までは、抵抗器本体からリード線を出した形状のものが主流であった。現在でも大電力品や特殊な用途の抵抗器では、このタイプのものが使われている。リード線タイプの抵抗には、抵抗器本体の両端からリード線を出したアキシャルリードパッケージという細長い形状のものと、抵抗器本体の片端から二本のリード線を平行に出したラジアルリードパッケージとがある。また、リード線の持つ抵抗による影響を避けるために四本のリード線を引き出した四端子抵抗器という物も存在する。 また、抵抗体本体の保護の方法によっても幾つかに分類される。 抵抗器本体を樹脂塗装で保護した簡易絶縁型、絶縁塗装をより入念に行った絶縁塗装型、絶縁にほうろうを用いたほうろう型、樹脂やガラスに封止したモールド型、セラミックや樹脂のケースに収め封止したケース型などがある。 抵抗値を変更することができる抵抗器。ボリュームとも言う。抵抗体を露出させた固定抵抗器の端子間に、スライダと呼ばれる可動端子を設けることによって実現する。スライダを直線的に移動させる形状のものと、円周上に移動させる形状のものがある。 可変抵抗器の一種であるが、回路定数の調整等、抵抗値を一度変更したらそのままの値で使用するような用途に使う抵抗器。エンドユーザは通常回す必要がなく抵抗値変更にはドライバ等の補助的な工具を必要とするものが多い。トリマ、ポテンショメータとも言う。 汎用に使える高精度（誤差1%程度）抵抗器。俗にキンピと略される。一般的な炭素皮膜に比べ雑音などの特性は良いが、価格が二倍程度に高くなる。 通常、小型の抵抗器というとこれを指す。誤差5%程度。雑音や周波数の特性はよくないが、価格が極めて安いため、一般的に幅広く使われている。 抵抗体に金属線を用いたもの。高精度を目的としたものと、電力容量を重視したものがある、温度係数が少ない。無誘導巻きとしインダクタンスの低減を図ったものもある。 巻線抵抗の一種、抵抗体を保護するためにホーローを用いたもの。自己が発生する熱に対して非常に強いため、数十〜数百Wの大電力用に使われる。 大電力（2〜20W程度）用途に用いられる。抵抗器本体をセラミック製のケースに収め、セメントにより封止したもの。 抵抗器に通すことのできる電力については、通常の炭素皮膜抵抗で1/8W〜1/2W程度、チップ抵抗では1/32W〜1W程度、電源系に利用することの多いセメント抵抗やホーロー抵抗で数〜数十Wである。特に電源系に利用する場合は、計算値の2〜3倍の電力容量の抵抗器を用いないと局所的に強く加熱し、放熱しにくいことがある。 色帯の数が多い場合でも、指数と誤差についての扱いが同様である。 残りの色帯は数字として読む。 たとえば、青・灰・茶・赤・茶で並んでいる場合、6・8・1・102・±1%と変換し、上記の例と同じように68.1kΩ±1%となる。 こういった表記は金属皮膜抵抗に多いが、上記の例（カーボン被膜抵抗に多い）と比較した時に、指数を表す色帯の色が違っている点に注意したい。 現在、小型の抵抗器ではチップ型が主流になっており、カラーコードを見かける機会も少なくなってきている。 セメント抵抗やホーロー抵抗などのような表面積が広い抵抗器では、「2W 100ΩJ」のように定格電力、抵抗値と誤差を表す記号等を本体に直接印刷しているものが多い。抵抗値については、上記チップ型同様の数字記号を用いる場合もある。 電気機関車や電車においては直流モーターの電流を調節するために、長らく抵抗器を使った制御方式（抵抗制御）が採用されてきた。近年の半導体や交流モーターを使った新しい制御方式では不要なため、姿を消しつつある。 古くから使われてきた方式。重いことと、熱容量が少ないことから、新性能車では極初期に使われただけであった。 上記に変わって主流となった方式。軽量であることと発電ブレーキ装備に伴い容量を増やす必要から、新性能車では、これが主流となった。 発熱量が多い場合に有効な方式。国鉄新性能車は大部分がこの方式。私鉄では採用例が少なく、相鉄、東急、小田急、京王、名鉄、阪神、名古屋地下鉄、等に採用例があるくらいである。中でも、名鉄や阪神にはGE・東芝製MCM制御装置（制御装置と抵抗器が一体化）の採用例があり、これも強制風冷式となる。ブロワファンが故障した場合や都合により止めた場合は力行は可能だが発電ブレーキが使用不能になる。 京阪電鉄の京都市内地下線にある三条駅（橙）、四条駅（黄）、五条駅（緑）、七条駅（紫）の駅のカラーリングはいずれも抵抗器のカラーコードと同じである。設計者の遊び心でこう設定されたという。 |
[ 547] 抵抗器
[引用サイト] http://www.massmind.org/images/www/hobby_elec/resistor.htm
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抵抗器は大きく分けて、固定抵抗器と可変抵抗器に分類されます。また、使用している材料により炭素系と金属系に分類されます。 定格電力とは抵抗器が耐えられる消費電力（ワット）で、電力は電流の二乗（Ｉ２）×抵抗値（Ｒ）で求められ、これ以下で使わないと抵抗器が燃えてしまいます。電子回路で良く使うものとして１／８Ｗ、１／４Ｗ、１／２Ｗなどがあります。電子回路の信号回路（弱電流）ではそれほど意識しなくても１／８Ｗで良いのですが、電源回路、発光ダイオードの電流制御用などの抵抗器には割と大きな電流が流れるので定格電力を意識する必要があります。 例えば、１２Ｖの電源電圧を使い、５Ｖで動作する回路を動かそうとしたとします。このような場合、普通は３端子レギュレータなどを使うのですが、簡便に抵抗器だけで電圧を落とそうとした場合、抵抗器の抵抗値以外に、定格電力も計算しておく必要があります。この時、５Ｖで動作する回路の消費電流が分からないと計算出来ません。部品の規格表から調べるとか、試しに回路を作ってみてテスタで測ってみるなどで求めます。ここではその消費電流が１００ｍＡであったとします。 抵抗値の表示は数字で印字するには部品が小さいため、カラーコードと言う色で表示しているものもあります。１／２Ｗ以下の抵抗器はほとんどカラーコードなので、カラーコードの読み方も知る必要があります。 炭素皮膜抵抗器は雑音が大きいという欠点があり、アナログ回路には金属系の抵抗器を使うそうです。私の経験では雑音の欠点が気になったことはありません。 抵抗器のサイズはだいたい以下のようになっています。本当は規格があるはずですが、買うときの大きさの目安になればと言うことで、手持ちの物を測ってみました。（店にはワット数が書いてあるけどね） 左の写真の抵抗器は８つの抵抗器が下の左の図のようになっています。単に抵抗値のみ（４７０Ωとか）が表示されているものは、このタイプです。９本の足があり、抵抗値の印刷面からみて一番左側の足が共通となる足です。 同じような形をして４Ｓ４７０Ωなどと頭に４Ｓが付いて表示されているものもあります。このタイプは足が８本で下の図の右のように独立した抵抗器が４つ入っているものです。この種の抵抗器の定格電力は確か１／８Ｗだったと思います。 炭素系抵抗器より精度の高い抵抗値が必要な場合に使われます。精度としては±０．０５％位のものもありますが、私が扱う回路ではそんなに高精度の抵抗器は使いません。高価ですから。良くても±１％位のもので十分です。抵抗体の材料としてはＮｉ−Ｃｒ（ニクロム）などが使われているようです。金属被膜抵抗器の用途としてはブリッジ回路とかフィルタとか抵抗値のバラツキが回路の性能に大きく影響する場合、アナログの雑音が気になる回路などに使います。 可変抵抗器はボリューム（バリアブル･オーム）と呼ばれることもあります。ラジオの音量調整のように容易に抵抗値が変えられるものと、電子回路の部品のバラツキによる動作状態を調整（アジャスト：ＡＤＪ）するためなどに用いられ、通常は抵抗値を変えない半固定抵抗器があります。通常の可変抵抗器、半固定抵抗器は回転できる角度が３００度位ですが、抵抗値を細かく調整するためにギアを組み合わせて多回転（１０〜２５回転位）としたもの（ポテンシオメータとも呼ばれる）もあります。 写真の右側のものは音量調整等、抵抗値を容易に変更できる可変抵抗器です。真ん中のある４つは形はいろいろありますが、プリント板などに実装する半固定可変抵抗器です。左側の２つはポテンシオメータと呼ばれるもので、左側にあるネジを回して抵抗値を変化させます。ポテンシオメータの形はこの写真のようなものだけではなく、一番右側の形に近いものもあります。用途によって形状を選択することができます。 タイプＡ（Ａカーブ）は軸を右に回転した場合、最初は抵抗値がゆっくり変化し、後半は急に変化するタイプです。 ラジオの音量調節（ボリューム）などはＡカーブの可変抵抗器が使われます。小さな音を微妙に調整するのに適しています。人間の耳で聞いた音量の関係（小さな音の変化は良く分かるが、大きい音の変化はよく分からない）に適しているのだと思います。 タイプＣ（Ｃカーブ）はタイプＡと逆で、軸の回転の最初は抵抗値が急激に変化し、後半はゆるやかな変化をするタイプです。 光によって抵抗値が変化する部品があります。カドミニュームを使ったもので、光が当たると、抵抗値が小さくなります。 巻き線抵抗器とは金属の細い線を材料にしたもので、線の長さを調整することで、精密な抵抗値を得ることが出来ます。また、太い線材を使うことができ、大電力用の抵抗器を作ることが出来ます。実際には精密な抵抗値を得るよりも大電力用の抵抗器の用途が多いと思います。 よく見かけるものとしては抵抗器を焼き物で覆ったホーロー抵抗器やセラミックのケースに挿入して特殊なセメントで固めたセメント抵抗器などがあります。１〜２Ｗから数十Ｗのものまであります。 大電力用の抵抗器を使う場合、多量の熱が出ますので、（抵抗器は熱に耐えられるようになっているが、熱は出ます）放熱を十分に考慮することが必要です。 |
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